2022년 전기기능사 3회차

반자성체는 외부 자기장에 반대 방향으로 약하게 끌리는 물질입니다. 구리는 이러한 반자성체 특성을 가지며, 외부 자기장이 가해지면 전자들의 궤도 운동이 변화하여 자기장을 상쇄하는 방향으로 약한 자기장을 유도합니다. 반면 알루미늄은 상자성체, 코발트와 니켈은 강자성체로 분류됩니다.

환상 솔레노이드의 자체 인덕턴스는 자기 통로의 길이, 단면적, 코일 감은 횟수, 그리고 자기 통로의 투자율에 비례합니다. 투자율은 비투자율과 진공 중 투자율의 곱으로 계산되며, 이 값들을 인덕턴스 공식에 대입하면 약 1.26 H가 나옵니다. 따라서 정답은 1번입니다.

저항 도선에 흐르는 전류에 의한 열량은 **줄의 법칙**에 따라 전류의 제곱에 비례합니다. 이는 전류가 세질수록 도선에서 발생하는 열이 더 빠르게 증가한다는 것을 의미하며, 따라서 전류의 제곱에 비례하는 3번이 정답입니다.

정답은 2번입니다. 전하의 성질에 대한 핵심 개념은 **같은 종류의 전하는 서로 밀어내고(반발), 다른 종류의 전하는 서로 끌어당긴다(흡인)**는 것입니다. 따라서 보기 2번은 이와 반대로 설명하고 있어 옳지 않습니다. 나머지 보기들은 전하의 안정성, 낙뢰 현상, 정전기 유도 등 전하와 관련된 올바른 설명입니다.

이 회로의 소비전력을 계산하기 위해서는 각 저항에 흐르는 전류를 구해야 합니다. 옴의 법칙($V=IR$)과 키르히호프의 법칙을 이용하여 각 저항의 전압 강하를 계산하고, 이를 통해 전류를 산출합니다. 마지막으로 소비전력 공식($P=VI$ 또는 $P=I^2R$)을 사용하여 총 소비전력을 계산하면 정답을 얻을 수 있습니다.

**해설:** 비유전율은 특정 물질의 유전율을 진공의 유전율로 나눈 값입니다. 따라서 물질의 유전율은 비유전율에 진공의 유전율을 곱하여 구할 수 있습니다. 진공의 유전율은 약 $8.85 \times 10^{-12} \rm[F/m]$이므로, 비유전율이 9인 물질의 유전율은 $9 \times 8.85 \times 10^{-12} \rm[F/m] \approx 80 \times 10^{-12} \rm[F/m]$이 됩니다. **핵심 개념:** * **비유전율 ($\epsilon_r$)**: 물질의 유전율과 진공의 유전율의 비율 * **유전율 ($\epsilon$)**: 물질이 전기장을 얼마나 잘 통과시키는지를 나타내는 물리량 * **진공의 유전율 ($\epsilon_0$)**: 약 $8.85 \times 10^{-12} \rm[F/m]$

이 문제는 자체 인덕턴스 공식을 활용하여 풀 수 있습니다. 자체 인덕턴스($L$)는 코일에 흐르는 전류($I$)의 변화에 의해 발생하는 자속($\Phi$)과 코일의 권선수($N$)의 곱에 비례합니다. 즉, $L = \frac{N\Phi}{I}$ 공식을 사용합니다. 주어진 값들을 공식에 대입하면 $L = \frac{50 \times 10^{-3}\rm[Wb]}{5\rm[A]} = 10 \times 10^{-3}\rm[H] = 10\rm[mH]$가 됩니다. 따라서 정답은 1번입니다.

Wb는 자기장의 세기를 나타내는 단위가 아니라, 자기력선의 총 수를 의미하는 자속의 단위입니다. 자속은 자기장이 특정 면적을 통과하는 정도를 나타내며, Wb(웨버)로 표시됩니다. 따라서 Wb는 자속의 단위입니다.

RLC 직렬 회로의 임피던스는 저항($R$), 유도 리액턴스($\omega L$), 용량 리액턴스($\dfrac1{\omega C}$)의 벡터 합으로 계산됩니다. 임피던스($Z$)는 $Z = \sqrt{R^2 + (\omega L - \dfrac1{\omega C})^2}$ 공식을 사용하여 구할 수 있습니다. 주어진 값들을 대입하면 $Z = $\sqrt{3^2 + (8 - 4)^2}$ = $\sqrt{9 + 4^2}$ = $\sqrt{9 + 16}$ = $\sqrt{25}$ = 5[\Omega]$가 됩니다. 따라서 정답은 1번입니다.

이 문제는 직렬 RLC 회로의 역률을 계산하는 문제입니다. 역률은 회로의 임피던스에서 저항이 차지하는 비율을 나타내며, 코사인 값으로 표현됩니다. 먼저 회로의 총 리액턴스($X$)는 유도 리액턴스($X_L$)와 용량 리액턴스($X_C$)의 차이로 계산됩니다. ($X = X_L - X_C = 8\Omega - 4\Omega = 4\Omega$). 그런 다음 임피던스($Z$)는 저항($R$)과 총 리액턴스($X$)를 이용하여 피타고라스 정리를 적용하여 구합니다. ($Z = $\sqrt{R^2 + X^2}$ = $\sqrt{3^2 + 4^2}$ = 5\Omega$). 마지막으로 역률은 저항($R$)을 임피던스($Z$)로 나눈 값입니다. (역률 = $R/Z = 3\Omega / 5\Omega = 0.6$).

**정답 이유 및 핵심 개념:** 이 문제는 옴의 법칙과 직렬 회로의 개념을 활용하여 해결할 수 있습니다. 전지 20개를 직렬로 연결하면 전체 기전력은 각 전지의 기전력을 합한 값(1.5V * 20 = 30V)이 됩니다. 또한, 내부 저항도 직렬로 합쳐져 전체 내부 저항은 0.5Ω * 20 = 10Ω이 됩니다. 따라서 전체 저항은 전구의 저항과 내부 저항을 더한 값(5Ω + 10Ω = 15Ω)이 됩니다. 옴의 법칙(전류 = 전압 / 저항)에 따라 전구에 흐르는 전류는 30V / 15Ω = 2A가 됩니다.

이 문제는 점전하에 의한 전위차를 구하는 문제입니다. 핵심 개념은 점전하 $q$로부터 거리 $r$ 떨어진 지점의 전위 $V$가 $V = \frac{kq}{r}$로 주어지고, 전위차는 각 지점의 전위 차이로 계산된다는 것입니다. 따라서 점 P와 Q에서의 전위를 각각 계산한 후 빼주면 전위차를 구할 수 있습니다.

비유전율은 물질이 전기장을 받았을 때 얼마나 쉽게 분극되는지를 나타내는 값입니다. 비유전율이 작을수록 전기장의 영향을 덜 받아 절연성이 좋습니다. 공기는 다른 보기들에 비해 분자 구조가 단순하고 밀도가 낮아 전기장에 대한 반응이 가장 적기 때문에 비유전율이 가장 작습니다.

기자력은 코일에 흐르는 전류와 코일의 권선수를 곱한 값으로, 자기장을 발생시키는 원동력을 나타냅니다. 문제에서 주어진 전류(0.25 A)와 권선수(500회)를 곱하면 125 AT가 되므로, 이것이 기자력이 됩니다. 단면적, 길이, 비투자율은 기자력을 계산하는 데 직접적으로 사용되지 않는 정보입니다.

콘덴서를 직렬로 접속하면 각 콘덴서의 유전체 두께가 더해지는 효과가 발생하여 전체적인 용량이 줄어듭니다. 이는 마치 저항을 직렬로 연결했을 때 전체 저항이 커지는 것과는 반대되는 현상입니다. 따라서 직렬 접속 시 용량이 적어진다는 4번이 정답입니다.

R-L 직렬회로에서 전류에 대한 전압의 위상차를 나타내는 $\tan\theta$는 회로의 리액턴스($\omega L$)와 저항($R$)의 비율로 결정됩니다. 따라서 $\tan\theta = \dfrac{\omega L}{R}$가 됩니다. 핵심 개념은 R-L 직렬회로에서 임피던스의 위상각과 리액턴스, 저항의 관계입니다.

이 문제는 전열기의 전력으로 물을 가열하는 데 필요한 에너지와 시간을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 **일률(전력)**과 **비열**입니다. 전열기의 전력은 100V * 5A = 500W이며, 이는 1초에 500J의 에너지를 공급한다는 의미입니다. 2리터 물의 온도를 20℃에서 100℃로 올리는 데 필요한 에너지는 물의 질량, 비열, 온도 변화를 곱하여 계산할 수 있습니다. 이 에너지량을 전열기의 전력으로 나누면 필요한 시간을 얻을 수 있습니다.

정답은 4번 세라믹 콘덴서입니다. 비유전율이 높은 산화티탄과 같은 세라믹 재료를 유전체로 사용하여 극성이 없고 가격 대비 우수한 성능을 제공하기 때문에 널리 사용됩니다. 이러한 특성 덕분에 세라믹 콘덴서는 소형화가 용이하며 다양한 전자 회로에 적용됩니다.

정답은 3번 약 127.4V입니다. 사인파 교류의 평균값은 최대값에 2/π를 곱하여 계산합니다. 따라서 최대값이 200V이므로 평균값은 200V * (2/π) ≈ 127.4V가 됩니다. 여기서 핵심 개념은 사인파의 평균값 계산 공식입니다.

이 문제는 RLC 직렬 회로에서 전압과 전류 사이의 위상차를 구하는 문제입니다. 핵심 개념은 회로의 **임피던스(Z)**와 **위상각(θ)**입니다. 임피던스는 저항(R), 유도 리액턴스($X_L$), 용량 리액턴스($X_C$)를 모두 고려한 회로의 총 저항으로, $Z = $\sqrt{R^2 + (X_L - X_C)^2}$$로 계산됩니다. 위상각은 $\tan(\theta) = \frac{X_L - X_C}{R}$ 공식을 이용하여 구할 수 있습니다. 주어진 값으로 임피던스를 계산하면 $Z = $\sqrt{4^2 + (15 - 12)^2}$ = $\sqrt{16 + 9}$ = $\sqrt{25}$ = 5\ [\Omega]$가 됩니다. 위상각을 계산하면 $\tan(\theta) = \frac{15 - 12}{4} = \frac{3}{4}$이며, 이 값을 역탄젠트 함수에 대입하면 $\theta \approx 36.87^\circ$로 약 37°가 나옵니다. 따라서 전류와 전압의 위상차는 약 37°입니다.

동기전동기의 안정도는 전력 계통의 전압 변동이나 부하 변동에도 동기화를 유지하는 능력을 의미합니다. 안정도를 증진시키는 방법으로는 전기자 저항 감소, 관성 효과 증대, 속응 여자 방식 채용 등이 있습니다. 반면, 동기 임피던스가 증대되면 전압 변동에 대한 안정도가 오히려 저하되므로 안정도 증진법으로 틀린 것입니다.

변압기유는 절연 및 냉각 기능을 수행해야 하므로 절연 내력이 크고 냉각 효과가 좋아야 합니다. 또한, 변압기 내부 부품과 화학 작용을 일으키지 않아야 합니다. 응고점이 높은 것은 오히려 저온에서 변압기 작동을 방해하므로 변압기유의 조건으로 틀립니다.

직류발전기의 철심을 규소강판으로 성층하는 주된 이유는 **와전류손과 히스테리시스손을 감소**시키기 위함입니다. 얇은 규소강판을 여러 겹으로 쌓아 절연하면, 철심 내부에서 발생하는 **와전류**의 흐름을 방해하여 **와전류손**을 줄일 수 있습니다. 또한, 규소강은 **히스테리시스손**을 감소시키는 데 효과적이어서 에너지 손실을 최소화합니다.

분권전동기의 발생 동력은 전기자 회로에서 소비되는 전력을 의미합니다. 전기자 저항에 의해 발생하는 전력 손실을 제외한 전력을 계산해야 합니다. 즉, 전기자 회로에 흐르는 전류와 전압을 이용하여 발생 동력을 계산합니다. **정답 이유:** 분권전동기의 발생 동력은 전기자 회로에서 소비되는 전력, 즉 $P = V \times I$ 로 계산됩니다. 문제에서 주어진 전기자 저항 $R_a = 0.2 \, \Omega$, 전류 $I = 100 \, \rm A$, 전압 $V = 120 \, \rm V$ 를 사용하여 발생 동력을 계산하면 $P = 120 \, \rm V \times 100 \, \rm A = 12000 \, \rm W = 12 \, \rm kW$ 입니다. 하지만 문제에서 주어진 보기를 보면 12kW가 직접적으로 없습니다. 이 문제는 **분권전동기의 발생 동력**을 구하는 문제입니다. 발생 동력은 전기자 회로에서 발생하는 기계적인 동력을 의미하며, 전기자 회로에서 소비되는 전력에서 전기자 저항에 의한 전력 손실을 뺀 값으로 계산됩니다. * **전기자 회로에서 소비되는 전력:** $P_{in} = V \times I = 120 \, \rm V \times 100 \, \rm A = 12000 \, \rm W = 12 \, \rm kW$ * **전기자 저항에 의한 전력 손실:** $P_{loss} = I^2 \times R_a = (100 \, \rm A)^2 \times 0.2 \, \Omega = 10000 \times 0.2 = 2000 \, \rm W = 2 \, \rm kW$ * **발생 동력:** $P_{generated} = P_{in} - P_{loss} = 12 \, \rm kW - 2 \, \rm kW = 10 \, \rm kW$ 따라서 정답은 10kW입니다. **핵심 개념:** * **발생 동력:** 전기자 회로에서 소비되는 전력에서 전기자 저항에 의한 전력 손실을 뺀 값입니다. * **전력 손실:** 전기자 저항에 의해 열로 소모되는 전력입니다.

3상 변압기의 병렬 운전은 전압의 크기, 주파수, 위상, 그리고 **전압 벡터의 상대적인 위치(결상)**가 모두 일치해야 가능합니다. 보기 4번의 $\Delta-\Delta$와 $\Delta$-Y 결선은 전압 벡터의 상대적인 위치가 일치하지 않아 병렬 운전이 불가능합니다. 특히, $\Delta$-Y 결선은 1차와 2차 간에 30도 또는 150도의 위상차가 발생하므로 다른 결선 방식과 병렬 운전 시 문제가 됩니다.

단상 유도전동기는 고정자에서 회전하는 자기장이 생성되지 않아 스스로 회전하지 못합니다. 보조권선은 주권선과 위상이 다른 전류를 흘려주어, 마치 두 개의 권선이 만들어내는 것처럼 **회전하는 자기장(회전자장)**을 만들어 줍니다. 이 회전자장이 있어야만 회전자가 회전력을 받아 기동할 수 있습니다. 따라서 보조권선을 사용하는 주된 이유는 회전자장을 얻기 위함입니다.

유도전동기는 구조가 간단하여 유지보수가 용이하고, 전원을 쉽게 얻을 수 있으며, 조작이 간편하고 가격이 저렴하다는 장점이 있습니다. 따라서 구조가 복잡하다는 것은 유도전동기의 장점에 해당하지 않습니다.

변압기의 권수비(n)는 1차 권수와 2차 권수의 비율로, 전압비와 반비례하고 전류비와 비례합니다. 저항을 1차 측으로 환산할 때는 권수비의 제곱을 곱해야 합니다. 따라서 2차 측 저항(R2)을 1차 측으로 환산한 저항(R1)은 R1 = n² * R2로 계산됩니다. 문제에서 권수비(n)는 60이고 2차 저항(R2)은 0.1Ω이므로, R1 = 60² * 0.1 = 3600 * 0.1 = 360Ω이 됩니다.

정답은 3번 직류 스테핑 모터입니다. 자동제어 장치에서는 정밀한 위치 제어가 필수적인데, 직류 스테핑 모터는 펄스 신호에 따라 정해진 각도만큼 정확하게 회전하므로 이러한 요구사항을 만족합니다. 다른 보기들은 연속적인 회전을 하거나 위치 제어에 적합하지 않습니다.

직류-직류 전압 제어 장치로서 직류 전동기의 속도를 제어하는 데 주로 사용되는 것은 **초퍼(Chopper)**입니다. 초퍼는 스위칭 소자를 이용하여 입력된 직류 전압을 원하는 크기의 직류 전압으로 변환하는 장치입니다. 이를 통해 직류 전동기에 공급되는 전압을 조절하여 속도를 효율적으로 제어할 수 있습니다. 인버터는 직류를 교류로, 컨버터와 전파정류는 교류를 직류로 변환하는 장치이므로 문제의 조건에 맞지 않습니다.

동기발전기 병렬운전 시 기전력의 위상차가 발생하면, 발전기 간에 전압 차이가 생겨 이를 해소하려는 **동기화 전류**가 흐르게 됩니다. 이 동기화 전류는 발전기의 출력을 일정하게 유지하고 동기화를 유지하는 역할을 합니다. 보기 중 2번이 이 현상을 정확하게 설명하고 있습니다.

V결선은 단상 변압기 2대를 사용하여 3상 전력을 공급하는 방식입니다. 이때 V결선된 변압기 1대의 용량은 $100 \rm[kVA]$이므로, 2대의 변압기 용량 합계는 $200 \rm[kVA]$가 됩니다. 하지만 V결선 시에는 변압기 1대에 걸리는 부하가 불평형하게 되므로, 전체 공급 가능한 최대 전력은 변압기 용량 합계보다 작아집니다. V결선 시 3상 전력 공급 용량은 단상 변압기 1대의 용량에 $$\sqrt{3}$$을 곱한 값으로 계산되며, 따라서 최대 전력은 $100$\sqrt{3}$ \rm[kVA]$입니다.

3상 유도전동기의 토크는 전압의 제곱에 비례하는 특성을 가집니다. 따라서 전원 전압이 80%로 감소하면, 토크는 (0.8)^2 = 0.64, 즉 64%로 감소하게 됩니다. 회전수가 변하지 않는다는 조건은 이 비례 관계를 그대로 적용할 수 있음을 의미합니다.

단상 전파 사이리스터 정류회로에서 부하가 큰 인덕턴스를 가지면 직류 전류가 연속적으로 흐르게 됩니다. 이 경우, 정류 전압은 전원측 전압의 최댓값에서 점호각에 해당하는 부분을 뺀 값으로 계산됩니다. 전원측 전압의 실효값이 100V이므로 최댓값은 약 141V이며, 점호각 60°를 고려하면 정류 전압은 약 45V가 됩니다.

이 문제는 전력 계통에서 발생하는 정전용량으로 인한 충전 특성을 보상하는 장치를 묻고 있습니다. 정답은 4번 **동기조상기**입니다. 동기조상기는 동기 발전기를 무부하 상태로 운전하여 계통에 필요한 무효 전력을 공급하거나 흡수함으로써 전압을 안정시키고 역률을 개선하는 역할을 합니다. 이는 장거리 송전이나 변압기 접속 시 발생하는 정전용량 효과를 상쇄하는 데 필수적입니다.

정답은 **1번 무전압 계전기**입니다. **정답 이유:** 무전압 계전기는 전원 전압이 정상적으로 공급되지 않거나 정전될 경우, 자동으로 회로를 차단하여 모터가 갑자기 재가동되는 것을 방지합니다. 이는 모터와 연결된 기계에 손상을 주거나 위험한 상황을 초래할 수 있는 것을 막아주며, 핸들을 정지 위치로 되돌리는 역할을 합니다. **핵심 개념:** 무전압 계전기는 전압이 없을 때(무전압) 회로를 끊어주는(계전) 장치로, 안전한 운전을 위한 필수적인 보호 장치입니다.

동기기의 전기자 권선법은 코일의 형태와 배치에 따라 구분됩니다. 전절권은 코일의 길이가 극 간격과 같아 전기자 슬롯의 절반을 덮는 방식이지만, 동기기에서는 일반적으로 분포권을 사용하여 여러 슬롯에 분산시켜 권선합니다. 2층권은 각 슬롯에 두 개의 코일 변을 배치하는 방식이며, 중권은 권선이 병렬로 연결되는 방식입니다. 따라서 동기기의 전기자 권선법이 아닌 것은 전절권입니다.

3상 유도전동기의 원선도는 전동기의 성능을 파악하기 위한 그래프로, 주로 **등가회로 정수**를 구하는 것이 핵심입니다. 1번 저항 측정, 2번 무부하시험, 3번 구속시험은 등가회로 정수를 얻기 위해 필수적인 시험입니다. 반면 4번 슬립 측정은 원선도 작성 자체에 직접적으로 필요한 시험은 아니며, 운전 중 전동기의 효율이나 토크를 계산하는 데 활용될 수 있습니다.

직류기의 전기자 철심을 규소 강판으로 성층하는 이유는 **철손을 줄여 효율을 높이기 위함**입니다. 규소 강판은 철손의 큰 부분을 차지하는 **와전류 손실**과 **히스테리시스 손실**을 감소시키는 데 효과적입니다. 성층은 와전류 손실을 줄이는 데 특히 중요한 역할을 합니다.

동기발전기의 병렬운전은 여러 발전기를 연결하여 전력을 공급하는 방식입니다. 이때 발전기들이 안정적으로 함께 작동하기 위해서는 **기전력의 주파수, 크기, 위상이 모두 같아야 합니다.** 이는 마치 여러 사람이 같은 박자에 맞춰 춤을 추는 것과 같습니다. 4번 '발전기의 회전수가 같을 것'은 주파수와 직접적으로 관련된 조건이지만, 병렬운전의 핵심 조건은 **주파수 자체가 일치하는 것**이지 회전수 자체가 반드시 같아야 하는 것은 아닙니다.

옥외용 비닐절연전선의 약호는 **OW**입니다. 여기서 'O'는 옥외(Outdoor)를, 'W'는 비닐(Vinyl)을 의미하며, 이는 해당 전선이 옥외 환경에서 사용되는 비닐 절연 전선임을 나타냅니다. 다른 보기들은 각각 일반용 단심 비닐절연전선(VV), 내열성 비닐절연전선(DV), 또는 다른 종류의 전선을 나타내는 약호입니다.

큰 건물의 콘크리트 벽에 드라이브 핀을 경제적으로 고정하는 공구는 **드라이브이트 툴**입니다. 이 공구는 드라이브 핀을 콘크리트에 빠르고 효율적으로 박아 넣어 별도의 앵커나 나사 없이도 단단하게 고정할 수 있게 해줍니다. 핵심 개념은 **충격과 회전력을 이용한 고정**으로, 이를 통해 작업 시간을 단축하고 재료비를 절감하는 경제성을 확보합니다.

고압 가공전선로 지지물로 철탑을 사용할 때, 전선의 늘어짐과 안전성을 고려하여 경간(지지물 간의 거리)을 600m 이하로 제한합니다. 이는 전선로의 구조적 안정성을 확보하고, 바람이나 기타 외부 요인에 의한 영향을 최소화하기 위한 규정입니다. 따라서 600m가 정답입니다.

이 문제는 회로의 이상 전류 상태를 감지하는 계전기에 대한 질문입니다. 정답은 **1. 과전류 계전기**입니다. **정답 이유:** 과전류 계전기는 회로에 설정된 특정 값 이상의 전류가 흐를 때 이를 감지하여 동작하는 장치입니다. 즉, 회로를 보호하기 위해 과도한 전류로부터 설비를 보호하는 역할을 합니다. **핵심 개념:** **과전류**는 정상 작동 시 필요한 전류보다 훨씬 큰 전류를 의미하며, 이는 설비의 손상이나 화재 등 심각한 문제를 야기할 수 있습니다. 과전류 계전기는 이러한 과전류를 신속하게 감지하여 회로를 차단함으로써 설비를 보호합니다.

저압 가공인입선이 도로를 횡단할 때 노면상 시설 높이가 5m 이상이어야 하는 이유는 차량 통행 시 안전을 확보하기 위함입니다. 이는 도로를 통행하는 차량의 높이를 고려하여 전선과의 충돌을 방지하고, 인명 및 재산 피해를 예방하기 위한 안전 규정입니다. 핵심 개념은 **도로 횡단 시 안전 확보를 위한 최소 이격 거리**입니다.

변류기 2차측을 개방하면 1차측 전류에 의해 2차측에 매우 높은 전압이 유도됩니다. 이는 변류기의 절연을 파괴하여 손상시킬 수 있습니다. 따라서 2차측을 단락하면 유도되는 전압을 낮추어 변류기의 절연을 보호할 수 있습니다. 핵심 개념은 변류기의 자기 포화 및 유도 전압입니다.

정답은 2번입니다. 금속덕트의 철판 두께는 일반적으로 1.2mm 이상이면 되는데, 1.6mm 이상이라는 조건은 과도하게 두꺼운 규격입니다. 나머지 보기는 덕트의 안전하고 올바른 시설을 위한 일반적인 기준에 해당합니다. 핵심 개념은 금속덕트의 규격 및 설치 기준으로, 안전과 성능 유지를 위해 적절한 두께와 견고한 지지가 중요합니다.

S형 슬리브에 의한 직선접속에서 비틀림 횟수는 **2회 이상**으로 정하고 있습니다. 이는 접속부의 **안정성과 전기적 접촉 성능**을 확보하기 위한 최소한의 기준입니다. 비틀림 횟수가 부족하면 접속 불량이 발생하여 과열이나 단선의 위험이 높아질 수 있습니다.

터널 내 상시 통행 구간에서의 배선은 안전이 최우선이므로, 외부 충격이나 물리적 손상으로부터 전선을 보호하는 것이 중요합니다. 라이팅덕트 공사는 주로 조명 기구를 설치하는 데 사용되며, 노출될 경우 외부 충격에 취약하여 터널 내 상시 통행 구간의 배선 방법으로는 적절하지 않습니다. 반면 금속관, 합성수지관, 케이블 공사는 전선을 물리적으로 보호하는 데 효과적이므로 터널 내 배선으로 적합합니다.

비접지식 고압전로의 금속제 외함 접지공사에서 건물의 철골 등은 대지와의 사이에 **2옴 이하**의 전기저항 값을 유지해야 합니다. 이는 누전 발생 시 인체 감전이나 화재를 예방하기 위한 안전 규정으로, 낮은 저항값은 누설 전류를 안전하게 대지로 흘려보내는 역할을 합니다. 핵심 개념은 **고압전로의 안전 확보를 위한 접지 저항 기준**입니다.

정답은 1번 리클로저입니다. 리클로저는 선로 사고 발생 시 자동으로 고장 전류를 감지하고 차단하는 장치로, 사고 구간을 분리하여 다른 구간의 전력 공급을 유지하는 역할을 합니다. 이는 고장 전류를 즉시 차단하여 설비 손상을 방지하고, 사고가 일시적인 경우 자동으로 복구하여 정전 시간을 최소화하는 핵심 기능을 수행합니다.

분기회로의 과부하 보호장치는 전원측에서 보호장치의 분기점 사이에 다른 분기회로 등의 접속이 없고, 단락 위험 및 화재, 인체 위험성이 최소화되도록 시설된 경우, 분기점으로부터 **3m**까지 이동하여 설치할 수 있습니다. 이는 분기회로에서 발생하는 과부하가 다른 회로로 전파되는 것을 방지하고, 보호장치까지의 거리가 너무 멀어지지 않도록 하여 신속한 차단을 가능하게 하는 안전 규정입니다.

이 문제의 핵심은 **분진 폭발 위험 장소에서의 전기 설비 안전 규정**입니다. 티타늄 제조 공장의 먼지가 쌓인 환경은 분진 폭발의 위험이 매우 높습니다. 이러한 장소에서는 전기 스파크나 과열로 인한 점화를 방지하기 위해 **금속관 공사**가 가장 적합합니다. 금속관은 외부 충격으로부터 전선을 보호하고, 누전 시에도 감전이나 화재 위험을 최소화하는 구조이기 때문입니다.

정답은 3번 피뢰기(LA)입니다. 피뢰기는 낙뢰나 혼촉 사고로 인해 발생하는 이상 전압이 수전설비로 유입되는 것을 막아 선로와 기기를 보호하는 장치입니다. 단로기, 배선용 차단기, 누전 차단기는 각각 회로 개폐, 과부하 및 단락 보호, 누전 보호 역할을 하므로 이상 전압으로부터 설비를 보호하는 주된 목적과는 다릅니다.

## 문제 해설 **정답: 1번** **핵심 개념:** 접지공사의 목적은 감전 사고를 예방하고 기기 보호를 위함입니다. 따라서 접지공사를 하지 않아도 되는 경우는 **기계기구의 철대 및 금속제 외함이 외부와 전기적으로 절연되어 있어 감전 위험이 없는 경우**입니다. **정답 이유:** 1. **철대 또는 외함의 주위에 적당한 절연대를 설치하는 경우:** 이는 철대나 외함이 외부와 절연되어 있어 직접 접촉해도 감전 위험이 없으므로 접지공사를 하지 않아도 됩니다. **오답 해설 (간략하게):** * 2번: 습한 곳은 누전 위험이 높아 접지가 필수적입니다. * 3번: 건조한 곳이라도 일정 전압 이상에서는 감전 위험이 있어 접지가 필요할 수 있습니다. * 4번: 지락 발생 시 자동 차단 장치가 없으면 접지를 통해 누설 전류를 안전하게 흘려보내야 합니다.

이 문제는 산업용 배선용차단기의 과전류 보호 특성을 묻고 있습니다. 정격전류의 1.3배 전류가 흐를 때, 차단기는 1시간(60분) 이내에 동작해야 합니다. 이는 산업 현장에서 설비 보호와 안전을 위해 정해진 규격으로, 39A는 30A의 1.3배에 해당하므로 60분 이내에 차단기가 동작해야 합니다.

정답은 4번 행거식입니다. 지중전선로의 매설 방법은 땅속에 전선을 묻는 방식으로, 관로식, 암거식, 직접 매설식이 이에 해당합니다. 반면 행거식은 전선을 지지대에 매달아 설치하는 방식으로, 지중이 아닌 공중에 설치되는 방식이므로 지중전선로의 매설 방법이라고 할 수 없습니다.

금속 전선관에 나사를 내는 작업은 전선관의 끝부분을 가공하여 다른 전선관이나 부속품과 연결하기 위해 필수적입니다. 이때 사용하는 공구는 '오스터(Oster)'라고 불리는 파이프 탭입니다. 오스터는 회전하면서 금속관 내부에 나사산을 정밀하게 깎아내는 역할을 합니다. 밴더는 전선관을 구부리는 공구이고, 커플링과 로크너트는 전선관을 연결하거나 고정하는 부속품이므로 나사를 내는 공구와는 다릅니다.

교통신호등 제어장치의 2차측 배선은 감전 위험을 낮추기 위해 낮은 전압으로 설계됩니다. 정답 3번인 300V는 이러한 안전 규정에 따라 2차측 배선의 최대 사용 전압을 제한하는 기준입니다. 이는 일반적인 저압 설비의 안전 기준과 관련이 있으며, 사용자가 직접 접촉할 가능성이 있는 부분에 대해 안전을 확보하기 위한 조치입니다.

합성수지관 상호 또는 관과 박스를 접착제로 접속할 때, 충분한 접착 강도를 확보하기 위해 삽입 깊이는 관 바깥지름의 **0.8배 이상**으로 해야 합니다. 이는 접착제가 균일하게 도포되고 관이 빠지지 않도록 안정적인 결합을 유지하기 위한 최소 기준입니다.